Тепловой расчет турбины К-1200-240
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
ПНД 7
Рис. 10
ПНД 8
Рис. 11
Расходы пара в регенеративные подогреватели в кг/с
Внутренние мощности отсеков турбины в кВт:
Суммарная мощность турбины в кВт:
Относительная ошибка:
Рис. 12 - Процесс расширения пара в одновенечной регулирующей ступени
- Расчет регулирующей ступени
Определение кинематических параметров потока и относительного лопаточного КПД
Регулирующая ступень, согласно прототипу, одновенечная.
Окружная скорость на среднем диаметре ступени
U=?dсрn
Принимаю средний диаметр ступени dср=1м
U=3,14150=157 м/с
Для выбора оптимального соотношения U/Cф зададимся рядом значений
U/Cф =0,425; 0,45; 0,475; 0,495
Принимаю степень реактивности =0,03
Коэффициент скорости соплового аппарата =0,95
Произведем расчет для соотношения U/Cф=0,4
Данные всего расчёта сводятся в таблицу 2.
Условная скорость равна
Изоэнтропический перепад энтальпий, соответствующий условной скорости
Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый на рабочих лопатках
Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый в соплах
Теоретическая скорость пара на выходе из сопел
Действительная скорость пара на выходе из сопел
Принимаю угол выхода потока из сопловых лопаток , тогда относительная скорость пара на входе в рабочие лопатки и её направления угол определяем из входного треугольника скоростей: ;
Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочих лопаток
По скорости и степени реактивности , определяем коэффициент скорости рабочих лопаток
Действительная относительная скорость потока на выходе из рабочих лопаток
Угол выхода потока пара из рабочих лопаток принимаем
Из выходного треугольника скоростей определим абсолютную скорость пара на выходе из рабочей решетки и её направление ;
Потери энергии в сопловом аппарате и рабочих лопатках
Потери энергии с выходной скоростью
Относительный лопаточный КПД с учётом потерь равен
Из диаграммы определим объемыи
;
Определяем высоту сопловой лопатки
Высота рабочей лопатки
Определим мощность, теряемую на преодоление сил трения и вентиляцию
, где ; ; ; ; ;
Определим относительную величину потерь на трение и вентиляцию
Относительный внутренний КПД
Таблица 2 - Расчет регулирующей ступени
№
п/пРасчетные величины и формулыРазмерностьU/C00,4250,450,4751м/с1572м/с369,41348,88 330,53кДж/кг68,2360,8554,624(принимаем)0,035=кДж/кг66,1859,0252,986кДж/кг2,04691,82551,63867м/с363,81343,57325,58 (принимаем)0,959м/с345,62326,4309,2310 (принимаем)град1811 (из треугольника скоростей)м/с202,88182,784167,612 (из треугольника скоростей)град31333513град28303214м/с212,07192,51177,1115 (из графика)0,92230,9270,929216м/с195,59178,44164,5717 (из треугольника скоростей)м/с92,6288,7887,8218 (из треугольника скоростей)град819110219кДж/кг6,4525,7525,16420кДж/кг3,3592,60962,14221кДж/кг4,2893,9413,85622кДж/кг14,112,302611,162230,79330,79780,795624м/с328,704310,42294,09525м/с14,48-1,549-18,25826м/с343,184308,871275,837270,78960,79680,792928 (из h-S диаграммы)МПа18,218,819,229 (из h-S диаграммы)оС495,37500,1503,5930 (по таблицам)м3/кг0,0164040,0159570,0156831 (принимаем)132 м0,051720,053270,0552833 (из h-S диаграммы)МПа1818,619,234 (из h-S диаграммы)оС496,23500,72504,0735 (по таблицам)м3/кг0,0166590,0161880,0159036 м0,061320,06140,062337кг/м360,49462,2263,30638;А=2;кВт151,597155,923158,644390,0022590,002610,00295400,791040,795190,7926541кВт53065,9247574,442567,242, м/с627,76629,27630,55430,5510,5180,490444Профиль сопловой лопатки (из таблиц)С-90-18А45, м/с629,14630,43631,60,3110,2830,261Профиль рабочей лопатки (из таблиц)Р-35-25А
Построение треугольников скоростей одновенечной регулирующей ступени изображено на рис.4. Зависимость относительного внутреннего КПД и U/CО изображена на рис.5. Из построенной зависимости определяем , который равен 0,45. Для этого значения рассчитали регулирующую ступень.
- Расчёт первой и последней нерегулируемых ступеней.
Определим средний диаметр последней ступени:
Расход пара в конденсатор,
,
где 1- доля отбираемого пара на регенерацию
Так как ЦНД двухпоточный , то
Задаёмся потерей с выходной скоростью , чтобы определить осевую составляющую выходной скорости
Определим уделный обьем пара
,
где при кПа , х = 0,9592, = 0,0010037м3/кг, = 35,908 м3/кг
м3/кг
м
Тогда высота лопатки последней ступени:
м
Определяем диаметр первой нерегулируемой ступени по формуле:
,
где = 0,018254м/кг удельный расход пара на выходе из сопловой решетки первой нерегулируемой ступени (задаемся перепадом энтальпий на первой нерегулируемой ступени H1=40 кДж/кг)
=12-выходной угол потока пара из сопловой решетки,
0,45-0,55; принимаем =0,47 оптимальное отношение скоростей,
м
Для ориентировочного определения последнего диаметра ступеней ЦВД и ЦСД воспользуемся формулами:
м
м
При этом ориентировочно можно считать что
принимаем для этих ступеней равным: 0,5.
По известным диаметрам а также по принятому оптимальному отношению скоростей определяем располагаемые перепады энтальпий в этих ступенях:
Для определения числа нерегулируемых ступеней турбины, строим диаграмму зависимости,от длинны проточной части. И из этого графика определяем среднее значение располагаемых перепадов энтальпий на каждый цилиндр: